摘要：为了用机器视觉检测技术精确检测微小零件的几何轮廓误差,设计了一套高分辨率非球面双远心物镜。根据检测要求确定系统的光学参数,运用架构分析法对系统进行整体光学初始结构设计。运用Zemax光学设计软件对初始结构进行优化,在物镜设计中引入非球面,使结构简化,并有效地平衡系统像差,提高像质。这个结构实现了低畸变(最大畸变小于一个像素)、高分辨率[在奈奎斯特频率90.91 lp/mm处调制传递函数(MTF)值优于0.7,全视场400 lp/mm处MTF值达到0.15]和双远心系统的设计要求。

摘要：小倍率大视场的双远心物镜具有低畸变、大景深的优点,在机器视觉工业在线检测领域应用广泛。根据双远心镜头对结构参数的要求,运用光学设计软件Zemax设计了一款高分辨率、大视场、结构简单的双远心物镜。该物镜采用近似对称结构,合理的控制畸变和色差,经过像差优化,实现了长工作距(大于200mm)、低倍率(β=-0.1)、低畸变(小于0.015%)、高分辨(1/2"CCD全视场MTF在200lp/mm处大于0.05)、大景深(±32mm)和双远心系统的设计要求。重点阐述了物镜的设计过程及镜头的敏感度分析,分析影响镜头像质的主要加工和装配因素,为有效抑制由于生产制造过程中的偏差对镜头像质的影响提供参考。